仮想発電所は実用的でしょうか？
2024-08-14
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Chao News クライアント記者胡静儀特派員チェン・リサ
工場の建物を建てず、煙も排出しない仮想発電所は、構想から現実へと移行しました。
最近、浙江省はこの夏、送電網のピークシフトに参加するために初めて仮想発電所を組織し、これは当局が同省の仮想発電所管理プラットフォームを活用したことを示すものでもあった。
「仮想」とは、実体が見えないことを意味します。この特別な発電所は、数千の充電パイル、空調設備、新エネルギー貯蔵庫、自前発電所、その他のリソースで構成されています。彼らは数千世帯に分散しており、デジタル技術の支援を受けて団結して送電網の配電に参加しています。
2つ目は不完全な発電です。たとえば、エアコン、データセンター、景観照明はすべて純粋な電力消費者であり、充電パイルと新エネルギー貯蔵は電気を放電できますが、それらはすべて路面電車とバッテリーに事前に蓄えられた電力と自己所有の電力のみです。植物は実際に電気を生成することができます。
浙江省の仮想発電所管理プラットフォーム。写真提供：State Grid Zhejiang Electric Power
今年の夏のピークを前に、浙江省は省全体をカバーする初の仮想発電所管理プラットフォームを構築し、今年中に資源集約量を400万キロワットに達成し、年末までに500万キロワット以上に達するよう努める予定だ。 「第14次5カ年計画」。
電力消費量をずらす必要がある
なぜこのような発電所を建設するのでしょうか？
近年、高温気候と産業発展が重なり、浙江省では夏の電力供給が逼迫している。今年7月、同省の最大電力負荷は前年比11.9％増加し、家庭用空調負荷は最大2,166万キロワットに達し、これは家庭用エアコン最大1,805万台の稼働に相当する。同時に県内でも。
電力需要を満たすため、浙江省は省内でピーク時の電力を発電し、省外からの電力購入に努めている。
ただし、このような電力消費のピーク時間はまれです。 2023 年を例にとると、浙江省の最大電力負荷は 1 億キロワットを超え、最大負荷の 95% 以上に達するピーク時間はわずか 33 時間になります。ピークに基づいて発電所や送電網を拡張するのは明らかに不経済です。
鎮能蘭渓発電所。ソースビジュアルチャイナ
やみくもに歳入を増やすよりも、科学的に支出を削減する方が良いのです。ピーク時間帯にユーザーに通知し、電力使用量の削減や特定の時間帯に電気を交互に使用することを全員に奨励できれば、ピークシフトとピークシフトが実現できます。 2018 年から、浙江省エネルギー電力局は負荷管理の導入を開始しました。
現在、電力を消費する企業、新エネルギー貯蔵会社、その他の事業体は、独立してデマンドレスポンスに参加することができます。つまり、ピーク時の電力消費量を削減するためにグリッドからの招待を受け入れることができます。ピーク電力とバレー電力の価格差により、参加企業は電力コストも削減できます。
ユーザー層の多様化が進む中、新エネルギー自動車への柔軟な充電、公共施設の各種エアコン、企業向けの小型エネルギー貯蔵庫、屋上に設置される分散型太陽光発電などはいずれも小型・分散型であり、一般消費者にとっては困難な状況となっています。州の規制センターがそれらを 1 つずつ発行し、正確な調整を行うことにより、電力網の配電の負担が増大するのは間違いありません。
供給の保証とコストの削減
発想を変えて一つにまとめると、大きなエネルギーが湧き出てきます。
現在、省の仮想発電所管理プラットフォームには、省内の25,300台以上のエアコン、4,803基の充電スタンド、818の新エネルギー貯蔵世帯、81のデータセンター、581の景観照明世帯、87の自家発電所、および250,200の分散世帯が集約されている。電源などの分散した負荷リソース。彼らは約 20 社の仮想発電所運営者に属しています。
今回のピークシフトでは、省内の合計17の仮想発電所が参加し、最大応答負荷は132万3,000キロワット、平均応答負荷は100万3,000キロワットとなった。つまり、仮想発電所は、ピーク時に下位リソースを科学的に派遣して、指示に従って消費電力を削減し、発電量を増やし、逆放電させます。
浙豊エネルギー貯蔵発電所。画像出典 グリーンムーブガンポ公開アカウント
8月5日夜、衢州新安エネルギー仮想発電所は、電気自動車、エネルギー貯蔵、分散型太陽光発電などの断片化された電力リソースを統合し、ピークをシフトさせた。
衢州市にある浙峰エネルギー貯蔵発電所が参加している。同発電所は、1万4000キロワットのピーク負荷を夜間23時から翌朝8時までの低時間帯に移し、送電網への負担を軽減する仮想発電所を追加する。同時に、ピークとバレーの電力価格の差に基づいて、この調整により電気料金を約11,900元削減できます。
省エネは 5 番目のエネルギー源であり、これにより仮想発電所が夏と冬のピークシーズンの供給確保に参加する方法になります。
また、特性が不安定な新エネルギーにも柔軟に対応し、新エネルギー電力の消費を促進できるため、化石燃料への依存を減らし、土地資源を解放するというグリーンな特性も備えています。
AIが指揮を執る
重要な問題は、これらの小さく分散した負荷リソースをどのように起動するかということです。浙江省仮想発電所「バージョン 1.0」の背後には、清華大学の国家重点研究プロジェクト チームがいます。
バーチャルパワープラント運営者は、さまざまなリソースと契約を交わした上で、必要に応じて電力需要家に監視装置を設置し、電力データを集約してパッケージ管理を実現します。これらのデータは、州の仮想発電所管理プラットフォームと州の新しい電力負荷管理システムに接続され、それによってデマンドレスポンスやその他のサービスに参加します。
さまざまなリソースには、制御機能とコストの点で独自の特性があります。たとえば、分散型太陽光発電は日中に大量の電力を生成し、自家発電所は主に企業の生産ラインの起動と停止に協力し、空調は制御機能と密接に関係しています。周囲温度。
さまざまなリソースを連携させることで、規模を創出するだけでなく、内部補完性も実現し、1+1>2の効果を実現します。
State Grid Hangzhou Xiaoshan District Power Supply Companyは、仮想発電所に接続できるV2G双方向充放電設備を銭江世紀城公園で稼働させた。写真提供：ヤオ・ジンリン特派員
その中で、アルゴリズム、5G通信、モノのインターネットなどのテクノロジーの恩恵は欠かせません。清華大学のチームは、AI 仮想発電所テクノロジーに関するプロジェクトを結成し、分散型リソースの集約、規制、時空間の組み合わせなどの側面で AI が正確な計算を実現できるようにしました。同時に、ブロックチェーン技術を使用してリソース間の分散リンクを実現し、仮想発電所の安全性と信頼性を高めます。
これらの理論的研究結果は、浙江省仮想発電所管理プラットフォームに初めて適用され、実証運用中にバージョン 2.0 とバージョン 3.0 に継続的に反復されます。
つまり、バーチャル発電所は請負業者のようなもので、送電網を管理できないという問題を解決するだけでなく、ユーザーの「規模が足りず参加資格がない」「仕組みが理解できない」という問題も解決します。 「ルールがあり、参加方法がわからない」という問題を解決し、双方の時間を節約し、時間と労力を節約します。
市場にインセンティブを与える
実際、仮想発電所は少し前に登場しました。この概念は1997年に初めて海外で登場し、国内のエネルギーインターネットシステムには2016年まで導入されなかった。
浙江省では、杭州、寧波、嘉興、金華などの多くの場所が近年、地域の仮想発電所を検討し、対応する補助金奨励メカニズムを確立し始めている。
「本物の発電所」の対応能力のベンチマークを行うには、仮想発電所の規模を拡大し続ける必要があり、そのためにはより多くの事業体が参加する必要があります。
この魅力は電力市場のメカニズムから来ています。仮想発電所は、デマンドレスポンスに参加するだけでなく、パワースポット市場や付帯サービス市場にも参加し、その発電能力と調整能力を取引して、市場志向の利益を得ることができます。
杭州淳安経済開発区、Chelizi太陽光発電温室農業および光補完プロジェクト。ソースビジュアルチャイナ
昨年以来、「仮想発電所バージョン 0.5」として知られる第三者の独立した組織が、ピークシェービングおよびピークシェービング補助サービス取引市場に参加し始めました。
これまでに、仮想発電所やロードアグリゲーターなど、合計 89 のサードパーティ独立事業体がプラットフォーム登録を完了し、74 事業体が取引に参加し、29,360 人の二次ユーザーが参加し、1 日の最大応答負荷は 431,200 キロワットに達しました。 。
「バージョン 0.5」と「バージョン 1.0」の違いは、当時は完全な仮想発電所管理プラットフォームが存在せず、市場も一定の開始基準を設定しており、規模が小さく、インセンティブの強度が強くなかったことです。 。今後も電力市場に接続していくためには、引き続き仕組みの改善を進め、市場の継続性を高めていく必要があります。
世界を見渡すと、ドイツの仮想発電所は分散型エネルギーの管理、電力市場への参加の集約、電力補助サービスの提供に重点を置いており、日本では主に需要に柔軟に対応することで収益を上げています。ユーザー側のエネルギー貯蔵と商業化の度合いはどちらも比較的高いです。
バーチャル発電所の開発は、一般に誘致型、市場型、自律派遣型といった段階を経る。現在、中国は基本的に招待ベースか市場ベースであり、成熟市場への参入と自立派遣の実現にはまだ長い道のりがある。
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